JP6396275B2 - Numerical control device that overlaps operation by table format data - Google Patents
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Description
本発明は、数値制御装置に関し、特にテーブル形式データによる運転のオーバラップを行う数値制御装置に関する。 The present invention relates to a numerical control device, and more particularly to a numerical control device that overlaps operations based on table format data.
基準軸の運動に同期して各制御軸をそれぞれ同期して駆動制御する方法として、基準軸位置に対応して制御軸の位置情報をメモリ等に設けられたテーブル形式データに記憶しておき、このテーブル形式データに記憶された情報に基づいて、各制御軸を基準軸と同期運転するテーブル形式データによる運転機能は周知である。前記機能においては、時間、軸位置、あるいは主軸位置を基準にした軸の位置、あるいはMコード等の補助機能を設定したテーブル形式データをメモリ、またはネットワークで接続された記憶装置に格納しておき、テーブル形式データを順次読み出しながら各軸、および補助機能を制御している。 As a method of driving and controlling each control axis in synchronization with the movement of the reference axis, the position information of the control axis corresponding to the reference axis position is stored in table format data provided in a memory or the like, Based on the information stored in the table format data, the operation function by the table format data for operating each control axis in synchronization with the reference axis is well known. In the function, table format data in which an auxiliary function such as an axis function based on time, axis position, or spindle position, or M code is set is stored in a memory or a storage device connected via a network. Each axis and auxiliary function are controlled while sequentially reading out the table format data.
特許文献1及び2には、これらのテーブル形式データによる運転機能を利用したパステーブル運転機能、または電子カム制御といわれる数値制御装置が開示されている。これにより、加工プログラムにとらわれない自由な工具の動作が可能になり、加工時間の短縮や、加工の高精度化を実現できる。
従来のテーブル形式データによる運転では、テーブル形式データに記述した基準値、および前記基準値に対応した軸、あるいは主軸の座標値を制御点とし、2つの制御点を始点、および終点として移動量の計算を行う。具体的には始点となる制御点の基準値、および軸、あるいは主軸の座標値と、終点となる制御点の基準値、および軸、あるいは主軸の座標値から、2点間の基準値の差分、および軸、あるいは主軸の座標値の差分を計算し、単位基準値あたりの移動量を算出する。 In the conventional operation using table format data, the reference value described in the table format data and the coordinate value of the axis or spindle corresponding to the reference value are used as control points, and two control points are used as start points and end points. Perform the calculation. Specifically, the difference between the reference value of two points from the reference value of the control point that is the start point and the coordinate value of the axis or spindle and the reference value of the control point that is the end point and the coordinate value of the axis or spindle And the difference between the coordinate values of the axis and the spindle or the spindle is calculated, and the movement amount per unit reference value is calculated.
図11にテーブル形式データを用いた従来の軸制御の例を示す。テーブル形式データ<TIME_TABLE_0101_X>は、時間基準でX軸を制御するテーブル形式データとし、Lは基準値(基準時間:msec単位)、Xは基準値に対応したX軸の座標値(mm単位)を示す。現在基準値が1000msecとすると、X軸は基準値1000msec、座標値100.0mmを始点、基準値2000msec、座標値200.0mmを終点とした2点の制御点間を移動する。 FIG. 11 shows an example of conventional axis control using table format data. The table format data <TIME_TABLE — 0101_X> is table format data for controlling the X axis on a time basis, L is a reference value (reference time: msec unit), and X is an X axis coordinate value (mm unit) corresponding to the reference value. Show. If the current reference value is 1000 msec, the X-axis moves between two control points with a reference value of 1000 msec, a coordinate value of 100.0 mm as a start point, a reference value of 2000 msec, and a coordinate value of 200.0 mm as an end point.
図12に移動量を算出する数値制御装置の概略ブロック図を示す。図12に示す数値制御装置1では、読み出し部で順次、読み出した指令ブロックを始点、終点の2つの制御点として分配処理部11へ通知し、分配処理部11で2つの制御点間の基準値、および座標値の差分から単位基準値あたりの移動量を求め、モータ制御部へ通知する。なお、図12では、指令ブロックの読み出し部、およびモータ制御部の記載は省略する。
FIG. 12 shows a schematic block diagram of a numerical controller for calculating the movement amount. In the
テーブル形式データ<TIME_TABLE_0101_X>を用いたX軸の制御例では、分配処理部11において、基準値1000msec、座標値100.0mmを始点、基準値2000msec、座標値200.0mmを終点とし、基準値の差分1000msec(2000msec−1000msec)と、座標値の差分100.0mm(200.0mm−100.0mm)から、単位基準値あたりの移動量を0.1mm/1msecと計算できる。
In the X-axis control example using the table format data <TIME_TABLE — 0101_X>, the distribution processing unit 11 uses the
ただし、実際は軸の動作開始/終了前後で急激な速度変化に伴う衝撃を緩和するため、加減速指令を挿入する必要がある。特許文献3には、テーブル形式データによる運転において2次/3次関数接続により加減速制御する技術が開示されている。特許文献3の技術を適用した場合、図13に示すテーブル形式データにより軸制御が行われる。
なお、以降では簡略化のため、軸の動作開始/終了時の加減速部分の指令の記載は省略するものとする。
However, in actuality, it is necessary to insert an acceleration / deceleration command in order to mitigate the impact caused by a rapid change in speed before and after the start / end of the operation of the shaft.
In the following, for the sake of simplification, the description of the command for the acceleration / deceleration part at the start / end of the axis operation is omitted.
図13はX軸のみのテーブル形式データを用いた軸制御の例だが、一般的には複数軸を基準値に同期してそれぞれ独立して動作することで、工具ホルダやワーク設置テーブルの移動を制御する。
図14にX軸とZ軸のテーブル形式データを用いて工具を制御する例を示す。テーブル形式データによる運転では、各軸は基準値に同期してそれぞれ独立して動作する。図14に示したテーブル形式データ<TIME_TABLE_0101_X>と<TIME_TABLE_0101_Z>とを用いた工具の制御を行う数値制御装置の概略ブロック図を図15に示す。なお、図15では、現在基準値がL1000〜L2000の間にある場合の分配処理を示している。
FIG. 13 shows an example of axis control using table format data for only the X axis. In general, a plurality of axes are operated independently of each other in synchronization with a reference value, so that the movement of the tool holder and the workpiece setting table can be performed. Control.
FIG. 14 shows an example in which a tool is controlled using table format data for the X and Z axes. In operation using table format data, each axis operates independently in synchronization with the reference value. FIG. 15 shows a schematic block diagram of a numerical control apparatus that controls a tool using the table format data <TIME_TABLE — 0101_X> and <TIME_TABLE — 0101_Z> shown in FIG. FIG. 15 shows distribution processing when the current reference value is between L1000 and L2000.
従来技術として図14に示したテーブル形式データによる運転のサイクルタイム短縮を考えた場合、L2000のように合成速度が落ち込むコーナ部で、コーナ部直後の指令開始タイミングを早めることにより、コーナ前後の指令をオーバラップさせることが必要となる。図16は、図14に示したテーブル形式データによる運転において、L1900〜L2000においてX軸とZ軸をオーバラップさせて動作させた場合の動作を示している。図16に示すように、X軸とZ軸をオーバラップさせることにより、オーバラップさせた100ms分だけサイクルタイムが短縮されている。 In consideration of shortening the cycle time of the operation by the table format data shown in FIG. 14 as the prior art, the command before and after the corner can be obtained by advancing the command start timing immediately after the corner at the corner where the composite speed falls like L2000. Need to overlap. FIG. 16 shows an operation when the operation is performed with the X axis and the Z axis overlapping in L1900 to L2000 in the operation based on the table format data shown in FIG. As shown in FIG. 16, by overlapping the X axis and the Z axis, the cycle time is shortened by the overlapped 100 ms.
しかしながら、テーブル形式データによる運転では、複数のテーブル形式データを並行して解析することにより初めて工具の移動方向や合成速度が算出できるため、一度CAMから出力されたテーブル形式データをオペレータが解析し、手作業でオーバラップ可能な箇所の探索やオーバラップ量を調整することは困難であった。したがって、このような作業を行う場合は、テーブル形式データのオーバラップに対応したCAMを用意した上で、オーバラップ箇所やオーバラップ量を変更するたびCAMからテーブル形式データを再出力する必要があり、そのための作業がオペレータの労力となっていた。 However, in the operation by the table format data, since the tool moving direction and the synthesis speed can be calculated only by analyzing a plurality of table format data in parallel, the operator analyzes the table format data once output from the CAM, It has been difficult to manually search for possible overlapping locations and adjust the amount of overlap. Therefore, when performing such an operation, it is necessary to prepare a CAM corresponding to the overlap of the table format data and to re-output the table format data from the CAM every time the overlap location or the overlap amount is changed. The work for that was the labor of the operator.
そこで本発明では、テーブル形式データによる運転のオーバラップ箇所の検出、補正を実行できる手段を備えた数値制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a numerical control device provided with a means capable of detecting and correcting an overlap portion of operation based on table format data.
本願の請求項1に係る発明は、時間、軸位置、または主軸位置を基準値として、制御軸の位置を指令するテーブル形式データを複数用いて、前記基準値に同期して複数の前記制御軸の位置を制御する数値制御装置において、前記テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の移動量を生成する分配処理部と、前記分配処理部により生成された前記制御軸の移動量を一時保存するための移動量保持部と、前記移動量保持部から前記制御軸の移動量を読み出し、前記制御軸の移動量をオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記制御軸の移動量を前記オーバラップ量だけオーバラップさせた補正後移動量を前記移動量保持部に書き込むオーバラップ制御部と、を備え、前記補正後移動量に基づいて前記制御軸を制御し、また、前記オーバラップ制御部は、前記オーバラップ区間において、前記補正後移動量が前記閾値以下となる範囲で前記オーバラップ量を求め、前記合成速度が予め指定された閾値以下となるオーバラップ区間において、前記合成速度が最も小さくなる基準値を検出し、該検出された基準値以降の前記制御軸の移動量と、該検出された基準値以前の前記制御軸の移動量とをオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記合成速度が最も小さくなる基準値以降の前記制御軸の移動量を前記オーバラップ量だけ早めて前記合成速度が最も小さくなる基準値以前の前記制御軸の移動量と重畳させた補正後移動量を算出する、ことを特徴とする数値制御装置である。
The invention according to
本願の請求項2に係る発明は、前記オーバラップ制御部は、前記オーバラップ区間において、前記補正後移動量が前記閾値以下となる範囲で前記オーバラップ量を求める、ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置である。 The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that the overlap control unit obtains the overlap amount in a range in which the corrected movement amount is equal to or less than the threshold value in the overlap section. 1 is a numerical controller.
本願の請求項3係る発明は、前記オーバラップ制御部は、前記閾値を前記テーブル形式データの指令、または、パラメータ、または、信号により変更することができる、ことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置である。
Application of
本願の請求項4に係る発明は、時間、軸位置、または主軸位置を基準値として、制御軸の位置を指令するテーブル形式データを複数用いて、前記基準値に同期して複数の前記制御軸の位置を制御する数値制御装置において、前記テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の移動量を生成する分配処理部と、前記分配処理部により生成された前記制御軸の移動量を一時保存するための移動量保持部と、前記移動量保持部から前記制御軸の移動量を読み出し、前記制御軸の移動量をオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記テーブル形式データに対して前記オーバラップ量だけオーバラップを行う指令であるオーバラップ指令を追加した補正後テーブル形式データを出力するオーバラップ制御部と、前記補正後テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す補正後読み出し部と、前記補正後読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の補正後移動量を生成する補正後分配処理部と、を備え、前記補正後分配処理部により生成された前記補正後移動量に基づいて前期制御軸を制御し、また、前記オーバラップ制御部は、複数の前記制御軸の移動量を前記基準値に同期して読み出し、合成速度を算出し、前記合成速度が予め指定された閾値以下となるオーバラップ区間において、前記合成速度が最も小さくなる基準値を検出し、該検出された基準値以降の前記制御軸の移動量と、該検出された基準値以前の前記制御軸の移動量とをオーバラップさせる基準値量である前記オーバラップ量を求め、前記合成速度が最も小さくなる基準値に前記オーバラップ指令を追加した前記補正後テーブル形式データを出力する、ことを特徴とする数値制御装置である。 The invention according to claim 4 of the present application uses a plurality of table format data for instructing the position of a control axis using time, an axis position, or a spindle position as a reference value, and a plurality of the control axes in synchronization with the reference value In the numerical control device that controls the position of the control unit, a reading unit that sequentially reads the table format data in synchronization with the reference value and a movement amount of the control axis are generated based on the command block read by the reading unit A distribution processing unit; a movement amount holding unit for temporarily storing the movement amount of the control axis generated by the distribution processing unit; and reading the movement amount of the control axis from the movement amount holding unit; An overlap is a command for obtaining an overlap amount, which is a reference value amount for overlapping the movement amount, and performing overlap for the table format data by the overlap amount. An overlap control unit that outputs corrected table format data to which an instruction has been added, a corrected read unit that sequentially reads the corrected table format data in synchronization with the reference value, and a read unit after correction A post-correction distribution processing unit that generates a post-correction movement amount of the control axis based on a command block, and controls the control axis in the previous period based on the post-correction movement amount generated by the post-correction distribution processing unit. Further, the overlap control unit reads out the movement amounts of the plurality of control axes in synchronization with the reference value, calculates a combined speed, and in an overlap section in which the combined speed is equal to or less than a predetermined threshold value. , Detecting a reference value that minimizes the combined speed, and determining a movement amount of the control axis after the detected reference value and a movement amount of the control axis before the detected reference value. A numerical control device characterized in that the overlap amount, which is a reference value amount to be overlapped, is obtained, and the corrected table format data in which the overlap command is added to a reference value at which the combined speed is minimized is output. is there.
本願の請求項5に係る発明は、前記オーバラップ制御部は、前記補正後移動量が前記閾値以下となる範囲で前記オーバラップ量を求める、ことを特徴とする請求項4に記載の数値制御装置である。 The invention according to claim 5 of the present application, the overlap control unit, the corrected amount of movement determining the overlap amount in a range equal to or less than the threshold value, the numerical control according to claim 4, characterized in that Device.
本願の請求項6に係る発明は、前記オーバラップ制御部は、前記閾値を前記テーブル形式データの指令、または、パラメータ、または、信号により変更することができる、ことを特徴とする請求項4または5に記載の数値制御装置である。 The invention according to claim 6 of the present application, the overlap control unit instruction of the table format data of the threshold value, or a parameter, or can be changed by the signal, according to claim 4 or wherein the 5. The numerical control device according to 5 .
本願の請求項7に係る発明は、前記補正後読み出し部は、前記オーバラップ指令が入力された場合、前記オーバラップ指令前のテーブル形式データ指令と、前記オーバラップ指令後のテーブル形式データ指令と、を同時に読み出し、前記補正後分配処理部に対して出力する、ことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の数値制御装置である。 In the invention according to claim 7 of the present application, when the overlap command is input, the post-correction read unit includes a table format data command before the overlap command, a table format data command after the overlap command, Are simultaneously read and output to the post-correction distribution processing section. 7. The numerical control device according to claim 4 , wherein
本願の請求項8に係る発明は、前記補正後分配処理部は、前記オーバラップ指令前のテーブル形式データ指令から算出した前記制御軸の移動量であるオーバラップ前移動量と、前記オーバラップ指令後のテーブル形式データ指令から算出した前記制御軸の移動量であるオーバラップ後移動量と、を重畳した補正後移動量を算出する、ことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1つに記載の数値制御装置である。 In the invention according to claim 8 of the present application, the post-correction distribution processing unit includes a movement amount before overlap which is a movement amount of the control axis calculated from a table format data command before the overlap command, and the overlap command. calculating a corrected amount of movement superimposed overlap the moved amount of the moving amount, the said control shaft which is calculated from tabular data command after any one of claims 4-7, characterized in that It is a numerical control apparatus as described in.
本発明により、テーブル形式データによる運転のサイクルタイム短縮が容易になるため、生産効率の改善に効果がある。 According to the present invention, it is easy to shorten the operation cycle time by the table format data, which is effective in improving the production efficiency.
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1(a)は、従来技術による数値制御装置のブロック図を、図1(b)は、本発明の一実施形態による数値制御装置のブロック図を示している。なお、図1において、符号に軸名が付与されている構成要素に関しては、制御対象となる軸の数毎に用意されるものであり、例えば図1では、X軸、Y軸、Z軸の3軸をそれぞれの軸毎に各構成要素が用意されている例を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a block diagram of a numerical controller according to the prior art, and FIG. 1B is a block diagram of the numerical controller according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, components having axis names assigned to the reference numerals are prepared for each number of axes to be controlled. For example, in FIG. 1, the X axis, Y axis, and Z axis An example is shown in which each component is prepared for each of three axes.
図1(a)に示す従来技術による数値制御装置1を用いたテーブル形式データによる運転では、軸毎に用意されたテーブル形式データ20x〜20zからそれぞれ読み出し部10x〜10zが各軸の指令ブロックを順次読み出し、読み出した指令ブロックを始点、終点の2つの制御点としてそれぞれの軸毎に用意されている分配処理部11x〜11zへと通知する。分配処理部11x〜11zは、通知された2つの制御点間の基準値と、および座標値を解析して各モータ2x〜2zの単位基準値あたりの移動量を算出する。そして算出した単位基準値当たりの移動量を各モータ2x〜2zに対して出力する。
In the operation by the table format data using the
これに対して、図1(b)に示す本発明の一実施形態による数値制御装置1では、移動量保持部12とオーバラップ制御部13を新たに設置し、オーバラップ制御部13では合成速度の計算とオーバラップ可能箇所の検出、オーバラップ後の各モータ移動量の算出を行い、補正後の移動量を各モータ2x〜2zに出力する。
On the other hand, in the
以下にオーバラップ制御部13での処理を説明する。
本実施形態による数値制御装置1では、各軸のテーブル形式データ20x〜20zから読み出し部10x〜10zが指令ブロックを順次読み出し、読み出した指令ブロックを始点、終点の2つの制御点として分配処理部11x〜11zへと通知する。分配処理部11x〜11zは、読み出し部10x〜10zから通知された2つの制御点間の基準値、および座標値の差分から単位基準値あたりの移動量を算出し、補正前移動量21x〜21zとして移動量保持部12に記憶する。ここで、本発明の数値制御装置では、分配処理部による補正前移動量の算出は、実行中の全テーブル形式データについて並行して行われる。すなわち、図1の例では、テーブル形式データ20x〜20zに対して補正前移動量21x〜21zの算出が分配処理部11x〜11zにより並行して行われる。
Hereinafter, processing in the
In the
移動量保持部12に記憶された各軸の補正前移動量21x〜21zはオーバラップ制御部13により読み出され、単位基準時間ごとの合成速度が算出される。合成速度が予め指定したオーバラップを開始する合成速度の閾値Vtを下回る場合、オーバラップ制御部13はオーバラップ区間に入ったものとみなし、次に合成速度が閾値Vtを上回る時点まで移動量保持部12を読み進める。その際、補正前移動量21x〜21zの合成速度が下限となる下限速度V0とそのときの基準値L0を記憶しておく。
The pre-correction movement amounts 21x to 21z of each axis stored in the movement
次に合成速度が閾値Vtを上回る時点まで移動量保持部12を読み進めた場合、オーバラップ制御部13はオーバラップ区間が終了したものとみなし、移動量保持部12から読み出したオーバラップ区間の補正前移動量21x〜21zに基づいて補正後移動量22x〜22zを作成する。具体的には、基準値L0以降の各軸の移動量が出力される基準値を早め、基準値L0以前の各軸の移動量と重畳させたものを補正後移動量22x〜22zとし、移動量保持部12に保存する。その際、補正後移動量22x〜22zの合成速度が閾値Vtを超えない範囲で基準値L0以降の移動量が出力される基準値を早める。各モータは補正後移動量22x〜22zに基づいて動作することで、オーバラップを実現する。
If the next synthesis rate was read on a movement
図2は、X軸をテーブル形式データ<TIME_TABLE_0101_X>に基づいて制御し、同時にZ軸をテーブル形式データ<TIME_TABLE_0101_Z>に基づいて制御している場合におけるX軸とZ軸の合成速度を算出した例を示している。図2において、Vtを0.010mm/msecとした場合、図2の網掛け部分がオーバラップ区間となる。
図3は、図2におけるオーバラップ区間前後の各軸の速度変化と合成速度の変化を示す表である。図3において、基準値L=1999,2000のところでX軸とZ軸の合成速度は最も小さい値となるため、基準値L0=1999と基準値L0=2000において下限速度V0=0.001が記憶される。
FIG. 2 shows an example in which the combined speed of the X axis and the Z axis is calculated when the X axis is controlled based on the table format data <TIME_TABLE — 0101_X> and at the same time the Z axis is controlled based on the table format data <TIME_TABLE — 0101_Z>. Is shown. 2, when the V t and 0.010 mm / msec, shaded portion of FIG. 2 is the overlapping interval.
FIG. 3 is a table showing changes in the speed and combined speed of each axis before and after the overlap section in FIG. In FIG. 3, since the combined speed of the X axis and the Z axis becomes the smallest value at the reference value L = 1999, 2000, the lower limit speed V 0 = 0.0 at the reference value L 0 = 1999 and the reference value L 0 = 2000. 001 is stored.
図4は、図3に示した補正前移動量における合成速度において最後に下限速度V0が出力される基準値L0=2000以降のX軸,Z軸の各移動量について、その基準値を早めて基準値L0以前のX軸,Z軸の移動量と重畳させた場合の補正後移動量における合成速度をグラフと表で示したものである。オーバラップを開始する合成速度の閾値Vtは、パラメータによるデフォルト値の設定に加え、テーブル形式データ中に特殊な指令を挿入することによって動的に変更することもできるものとする。また、図5に示すように、オーバラップを開始する合成速度の閾値Vt1と、オーバラップを終了する合成速度の閾値Vt2を別の値とするようにしてもよい。 FIG. 4 shows the reference values for the X-axis and Z-axis movement amounts after the reference value L 0 = 2000 at which the lower limit speed V 0 is finally output at the combined speed in the movement amount before correction shown in FIG. FIG. 5 is a graph and a table showing the combined speed of the corrected movement amount when it is superimposed on the movement amounts of the X axis and Z axis before the reference value L 0 in advance. Threshold V t of the rate of synthesis starting the overlap, in addition to setting default values by the parameter, also intended to be able to dynamically change by inserting a special command in the table format data. Also, as shown in FIG. 5, the composite speed threshold value V t1 for starting the overlap and the composite speed threshold value V t2 for ending the overlap may be set to different values.
図6は、本実施形態によるオーバラップ制御部13の動作について記述したフローチャートである。
●[ステップSA01]オーバラップ制御部13は、各分配処理部11によって算出された単位基準時間ごとの全テーブル形式データ20の補正前移動量21を移動量保持部12から順次読み出す。
●[ステップSA02]オーバラップ制御部13は、ステップSA01で読み出した単位基準時間ごとの全テーブル形式データ20の移動量を合成し、合成速度を算出する。
●[ステップSA03]オーバラップ制御部13は、ステップSA02で算出した合成速度が、予め設定されたオーバラップを開始する合成速度の閾値Vtを下回るかどうか判定する。下回る場合にはステップSA04へ進み、下回らない場合にはステップSA01へ戻る。
FIG. 6 is a flowchart describing the operation of the
[Step SA01] The
[Step SA02] The
● [Step SA03] overlap
●[ステップSA04]オーバラップ制御部13は、テーブル形式データ20のオーバラップ処理を実行する。ステップSA04の詳細は後述する。
●[ステップSA05]オーバラップ制御部13は、移動量保持部12の全移動量が読み出し完了したかを判定する。読み出し完了した場合は運転完了し、読み出し完了していない場合はステップSA01に戻る。
[Step SA04] The
[Step SA05] The
図7は、図6のフローチャートにおけるステップSA04のオーバラップ処理の詳細を示すフローチャートである。
●[ステップSB01]オーバラップ制御部13は、下限速度V0と下限速度となる基準値L0の初期値として、オーバラップ処理開始時の速度Vtと基準値Ltを代入する。
●[ステップSB02]オーバラップ制御部13は、次の単位基準時間の全テーブル形式データの補正前移動量を移動量保持部12から読み出す。
●[ステップSB03]オーバラップ制御部13は、ステップSB02で読み出した補正前移動量に基づいて各軸の合成速度を算出する。
FIG. 7 is a flowchart showing details of the overlap processing in step SA04 in the flowchart of FIG.
[Step SB01] The
[Step SB02] The
[Step SB03] The
●[ステップSB04]オーバラップ制御部13は、ステップSB03で算出した合成速度が下限速度V0以下となるか否かを判定する。合成速度が下限速度V0以下となる場合にはステップSB05へ進み、下限速度V0以下とならない場合にはステップSB06へ進む。
●[ステップSB05]オーバラップ制御部13は、下限速度V0と下限速度となる基準値L0にステップSB03で算出した合成速度とそのときの基準値を代入する。
●[ステップSB06]オーバラップ制御部13は、ステップSB03で算出した合成速度がオーバラップを終了する閾値Vt以上となるか否かを判定する。閾値Vt以上となる場合はオーバラップ区間終了と見なし、ステップSB07へ進む。閾値Vtよりも小さい場合にはオーバラップ区間が続いているものと判断し、ステップSB02へ戻る。
● [Step SB04] overlap
[Step SB05] The
[Step SB06] The
●[ステップSB07]オーバラップ制御部13は、オーバラップ量T(単位基準値)を1に初期化する。
●[ステップSB08]オーバラップ制御部13は、下限速度となる基準値L0以降の全テーブル形式データ20について、補正前移動量21よりも単位基準値Tだけ出力を早めた移動量を作成する。
●[ステップSB09]オーバラップ制御部13は、ステップSB08で作成した移動量を下限速度となる基準値L0以前の補正前移動量21と重畳したものを(仮の)補正後移動量22として移動量保持部12に一時記憶する。
[Step SB07] The
[Step SB08] The
[Step SB09] The
●[ステップSB10]オーバラップ制御部13は、ステップSB09で算出した補正後移動量22のオーバラップ区間内の合成速度が閾値Vtを超えるか否かを判定する。閾値Vtを超える場合はステップSB11へ進み、閾値Vtを超えない場合にはステップSB12へ進む。
●[ステップSB11]オーバラップ制御部13は、移動量保持部12に記憶された(仮の)補正後移動量22の内、オーバラップ量がT−1時点の補正後移動量22を正式な補正後移動量22として指定する。なお、このときT=1であった場合には補正前移動量21がそのまま補正後移動量22として使用される。
●[ステップSB12]オーバラップ量Tの値を1加算してステップSB08へ戻る。
● [Step SB 10] overlap
[Step SB11] The
[Step SB12] The value of the overlap amount T is incremented by 1, and the process returns to Step SB08.
なお、ハードウェアの制約などの理由によってテーブル形式データ20による運転と先読みを並行して実施できない場合や、オーバラップされる箇所を運転前に確認したい場合などは、補正後移動量22を出力する代わりに、テーブル形式データ20を直接オーバラップ制御部13が書き換えるようにすることも可能である。
Note that the corrected
図8は、テーブル形式データを直接オーバラップ制御部が書き換える場合の本発明の他の実施形態による数値制御装置のブロック図である。本実施形態の数値制御装置1では、テーブル形式データによる運転が行われる前にオーバラップ制御部13からの指令に基づいてテーブル形式データ20が読み込まれ、補正前移動量21に基づいたオーバラップ処理が行われる。本実施形態のオーバラップ制御部13が実行するオーバラップ処理は、補正後移動量22を作成する代わりにオーバラップ量を求めた後に、テーブル形式データ20に対してオーバラップ量を示す指令を追加した補正後テーブル形式データ23を作成し、それを補正後読み出し部14が基準値に基づいて順次読み出して補正後分配処理部15に渡し、補正後分配処理部15が生成する補正後移動量に基づいて制御軸を制御する点において図7に示したフローチャートと異なる。この時、補正後テーブル形式データ23は、テーブル形式データ20を上書きして作成しても良いし、新たなテーブル形式データとして作成しても良い。
FIG. 8 is a block diagram of a numerical control apparatus according to another embodiment of the present invention when the overlap controller directly rewrites the table format data. In the
図9は、本実施形態のオーバラップ制御部13により補正された補正後テーブル形式データの例を示している。図9に示される補正後テーブル形式データに追加されているオーバラップ指令「OVL4」はこの指令直後の移動量を基準値4だけ直前の移動量とオーバラップさせることを示す。
FIG. 9 shows an example of post-correction table format data corrected by the
本実施形態の数値制御装置1は、一例として、オーバラップ制御部13による補正が行われた補正後テーブル形式データ23を運転する場合の補正後分配処理部15の内部で、各補正後テーブル形式データ23につきオーバラップ指令前の移動量を出力する補正後分配処理部と、オーバラップ指令後の移動量を出力する補正後分配処理部の2つを設けることで実現できる。例えば、図10に示すように、X軸の制御に用いられる補正後テーブル形式データ23xに基づいてX軸の制御を行う場合、オーバラップ区間(基準値L1996〜2000)にある場合には、補正後分配処理部15x内では、補正後テーブル形式データ23xにより本来指令される指令に基づいてオーバラップ指令前の移動量を出力する分配処理部15x1と、OVL指令で指令された分だけ基準値を早くオーバラップ指令後の移動量を出力する分配処理部15x2との2つの分配処理部が同時に動作し、それらにより算出された2つの移動量が重畳されてモータ2xへと出力される。
なお、上記でL2000以降はX軸用の分配処理部15x1が無効化され、X軸用の分配処理部15x2で指令が処理される。そのため、「OVL4」以降の指令は4単位基準時間早いタイミングで実行される。上記はX軸の場合だが、他の軸においても同様に「OVL4」前後の移動量が重畳されてモータに出力される。
本実施形態の数値制御装置1では、補正後テーブル形式データによる運転時は移動量保存部12、およびオーバラップ制御部13を使用しなくともよい。
As an example, the
In the above, after L2000, the X-axis distribution processing unit 15x1 is invalidated, and the command is processed by the X-axis distribution processing unit 15x2. Therefore, the commands after “OVL4” are executed at a timing earlier by 4 unit reference times. Although the above is for the X-axis, the movement amounts before and after “OVL4” are similarly superimposed on the other axes and output to the motor.
In the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例にのみ限定されることなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes by making appropriate changes.
1 数値制御装置
2,2x,2y,2z モータ
10,10x,10y,10z 読み出し部
11,11x,11y,11z 分配処理部
12 移動量保持部
13 オーバラップ制御部
14,14x,14y,14z 補正後読み出し部
15,15x,15y,15z 補正後分配処理部
15x1,15x2 X軸用の補正後分配処理部内部の分配処理部
20,20x,20y,20z テーブル形式データ
21,21x,21y,21z 補正前移動量
22,22x,22y,22z 補正後移動量
23,23x,23y,23z 補正後テーブル形式データ
1
Claims (8)
前記テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の移動量を生成する分配処理部と、
前記分配処理部により生成された前記制御軸の移動量を一時保存するための移動量保持部と、
前記移動量保持部から前記制御軸の移動量を読み出し、前記制御軸の移動量をオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記制御軸の移動量を前記オーバラップ量だけオーバラップさせた補正後移動量を前記移動量保持部に書き込むオーバラップ制御部と、
を備え、
前記補正後移動量に基づいて前記制御軸を制御し、また、
前記オーバラップ制御部は、複数の前記制御軸の移動量を前記基準値に同期して読み出し、合成速度を算出し、前記合成速度が予め指定された閾値以下となるオーバラップ区間において、前記合成速度が最も小さくなる基準値を検出し、該検出された基準値以降の前記制御軸の移動量と、該検出された基準値以前の前記制御軸の移動量とをオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記合成速度が最も小さくなる基準値以降の前記制御軸の移動量を前記オーバラップ量だけ早めて前記合成速度が最も小さくなる基準値以前の前記制御軸の移動量と重畳させた補正後移動量を算出する、
ことを特徴とする数値制御装置。 In a numerical controller that controls the position of a plurality of control axes in synchronization with the reference value, using a plurality of table format data for instructing the position of the control axis, using time, axis position, or spindle position as a reference value.
A reading unit that sequentially reads out the table format data in synchronization with the reference value;
A distribution processing unit that generates a movement amount of the control axis based on the command block read by the reading unit;
A movement amount holding unit for temporarily storing the movement amount of the control axis generated by the distribution processing unit;
The movement amount of the control axis is read from the movement amount holding unit, an overlap amount that is a reference value amount for overlapping the movement amount of the control axis is obtained, and the movement amount of the control axis is overlapped by the overlap amount An overlap control unit that writes the corrected movement amount to the movement amount holding unit;
With
Controlling the control axis based on the corrected movement amount;
The overlap controller reads out the movement amounts of the plurality of control axes in synchronization with the reference value, calculates a combined speed, and performs the combining in an overlap section where the combined speed is equal to or less than a predetermined threshold. A reference value that detects the reference value with the lowest speed and overlaps the amount of movement of the control axis after the detected reference value and the amount of movement of the control axis before the detected reference value. A certain overlap amount is obtained, and the amount of movement of the control axis before the reference value at which the combined speed is minimized by advancing the amount of movement of the control axis after the reference value at which the combined speed is the smallest by the overlap amount Calculate the corrected movement amount superimposed
A numerical controller characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 The overlap control unit obtains the overlap amount in a range where the corrected movement amount is equal to or less than the threshold value in the overlap section .
The numerical controller according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置。 The overlap control unit can change the threshold value by a command of the table format data, a parameter, or a signal.
The numerical control apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の移動量を生成する分配処理部と、
前記分配処理部により生成された前記制御軸の移動量を一時保存するための移動量保持部と、
前記移動量保持部から前記制御軸の移動量を読み出し、前記制御軸の移動量をオーバラップさせる基準値量であるオーバラップ量を求め、前記テーブル形式データに対して前記オーバラップ量だけオーバラップを行う指令であるオーバラップ指令を追加した補正後テーブル形式データを出力するオーバラップ制御部と、
前記補正後テーブル形式データを前記基準値に同期して順次読み出す補正後読み出し部と、
前記補正後読み出し部により読み出された指令ブロックに基づいて前記制御軸の補正後移動量を生成する補正後分配処理部と、
を備え、
前記補正後分配処理部により生成された前記補正後移動量に基づいて前記制御軸を制御し、また、
前記オーバラップ制御部は、複数の前記制御軸の移動量を前記基準値に同期して読み出し、合成速度を算出し、前記合成速度が予め指定された閾値以下となるオーバラップ区間において、前記合成速度が最も小さくなる基準値を検出し、該検出された基準値以降の前記制御軸の移動量と、該検出された基準値以前の前記制御軸の移動量とをオーバラップさせる基準値量である前記オーバラップ量を求め、前記合成速度が最も小さくなる基準値に前記オーバラップ指令を追加した前記補正後テーブル形式データを出力する、
ことを特徴とする数値制御装置。 In a numerical controller that controls the position of a plurality of control axes in synchronization with the reference value, using a plurality of table format data for instructing the position of the control axis, using time, axis position, or spindle position as a reference value.
A reading unit that sequentially reads out the table format data in synchronization with the reference value;
A distribution processing unit that generates a movement amount of the control axis based on the command block read by the reading unit;
A movement amount holding unit for temporarily storing the movement amount of the control axis generated by the distribution processing unit;
The movement amount of the control axis is read from the movement amount holding unit, an overlap amount that is a reference value amount for overlapping the movement amount of the control axis is obtained, and the overlap amount is overlapped with the table format data by the overlap amount An overlap controller that outputs corrected table format data with an overlap command added
A post-correction read unit that sequentially reads the post-correction table format data in synchronization with the reference value;
A post-correction distribution processing unit that generates a post-correction movement amount of the control axis based on the command block read by the post-correction read unit;
With
Controlling the control axis based on the post-correction movement amount generated by the post-correction distribution processing unit;
The overlap controller reads out the movement amounts of the plurality of control axes in synchronization with the reference value, calculates a combined speed, and performs the combining in an overlap section where the combined speed is equal to or less than a predetermined threshold. A reference value that detects the reference value with the lowest speed and overlaps the amount of movement of the control axis after the detected reference value and the amount of movement of the control axis before the detected reference value. Obtaining the overlap amount, and outputting the corrected table format data in which the overlap command is added to a reference value that minimizes the combined speed;
Numerical control device you wherein a.
ことを特徴とする請求項4に記載の数値制御装置。 The overlap control unit obtains the overlap amount in a range where the corrected movement amount is equal to or less than the threshold value.
The numerical control apparatus according to claim 4, wherein:
ことを特徴とする請求項4または5に記載の数値制御装置。 The overlap control unit can change the threshold value by a command of the table format data, a parameter, or a signal.
The numerical control apparatus according to claim 4 or 5 , wherein
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の数値制御装置。 When the overlap command is input, the post-correction reading unit simultaneously reads the table format data command before the overlap command and the table format data command after the overlap command, and the post-correction distribution process Output to the
The numerical control apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein:
ことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1つに記載の数値制御装置。 The post-correction distribution processing unit is a movement amount before overlap which is a movement amount of the control axis calculated from a table format data command before the overlap command and the table format data command calculated after the overlap command. Calculate the corrected amount of movement by superimposing the amount of movement after overlap, which is the amount of movement of the control axis,
The numerical control apparatus according to any one of claims 4 to 7, wherein
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